(57)【要約】【課題】圧縮機の回転数の変動を少なくして省エネ性を向上し運転時の低騒音化を図る。【解決手段】ヒートポンプ装置５により加熱された温風を供給する送風ファン１１と、乾燥用空気を吸熱器９から放熱器７へと流した後に回転ドラム１へと導く循環風路１４と、圧縮機６の回転数を検知する回転数検知手段１８と、放熱器に流れる冷媒の温度を検知する冷媒温度検知手段１７と、冷媒温度検知手段の情報により駆動する冷却ファン２０と、乾燥運転を制御する制御手段１９とを備え、制御手段は、恒率乾燥時に冷媒の温度が標準温度に達しないように圧縮機の回転数の上限値を制限し、標準温度より低い冷却ファン駆動温度を設定して冷媒温度検知手段で検知した冷媒の温度が冷却ファン駆動温度より高くなると冷却ファンを駆動させ、圧縮機の回転数が安定するように制御するものである。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
圧縮機と圧縮された冷媒の熱を放熱する放熱器と高圧の冷媒の圧力を減圧するための絞り手段と減圧されて低圧となった冷媒が周囲から熱を奪う吸熱器とを冷媒が循環するように管路で連結したヒートポンプ装置と、衣類等を収容し乾燥させる回転ドラムと、前記回転ドラムを回転駆動するモータと、前記回転ドラム内に前記ヒートポンプ装置により加熱された温風を供給する送風ファンと、前記送風ファンにより送風される乾燥用空気を前記吸熱器から前記放熱器へと流した後に前記回転ドラムへと導く循環風路と、前記圧縮機の回転数を検知する回転数検知手段と、前記放熱器に流れる冷媒の温度を検知する冷媒温度検知手段と、前記冷媒温度検知手段の情報により駆動する冷却ファンと、前記圧縮機等を制御し乾燥運転を制御する制御手段とを備え、前記制御手段は、恒率乾燥時に冷媒の温度が標準温度に達しないように前記圧縮機の回転数の上限値を制限し、標準温度より低い冷却ファン駆動温度を設定して前記冷媒温度検知手段で検知した冷媒の温度が冷却ファン駆動温度より高くなると前記冷却ファンを駆動させるようにした衣類乾燥機。
【請求項２】
制御手段は、冷媒の温度が標準温度に達しないように圧縮機の回転数の上限値を制限し、減率乾燥時に標準温度より低い冷却ファン駆動温度を設定して冷媒温度検知手段で検知した冷媒の温度が冷却ファン駆動温度より高くなると冷却ファンを駆動させるようにした請求項１記載の衣類乾燥機。
【請求項３】
制御手段は、冷媒温度検知手段で検知した冷媒の温度が冷却ファン駆動温度より低くなると、冷却ファンの駆動を停止するようにした請求項１または２記載の衣類乾燥機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、衣類等の乾燥をおこなう衣類乾燥機に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種の衣類乾燥機は、ヒートポンプ装置を用いたものが考えられている（例えば、特許文献１参照）。また、圧縮能力可変手段により圧縮機の回転数を制御することが考えられている（例えば、特許文献２参照）。図５は、特許文献２に記載された従来の衣類乾燥装置の構成を示すものである。
【０００３】
図５において、乾燥庫として使用される回転槽５１は、本体内に回転自在に設けられモータによって回転駆動される。循環ダクト５２は、乾燥用空気を回転槽５１へ循環するように導く風路である。送風機５３は、回転槽５１と循環ダクト５２を乾燥用空気が循環するように送風し、モータによって駆動される。
【０００４】
吸熱器５４は、冷媒を蒸発させ乾燥用空気を冷却除湿する、放熱器５５は、冷媒を凝縮させ乾燥用空気を加熱する、５６は冷媒を圧縮する圧縮機、５７は冷媒の圧力を減圧して冷媒の圧力差を維持するためのキャピラリーチューブ等の絞り手段、５８は冷媒が通る管路であり、圧縮機５６、放熱器５５、絞り手段５７、吸熱器５４を冷媒が循環するように管路５８で連結し、ヒートポンプ装置を構成している。
【０００５】
次に、その動作を説明する。まず、乾燥対象の衣類イを回転槽５１内に置いて、モータを回転させると、回転槽５１および送風機５３が回転して乾燥用空気の流れ（矢印Ａ）が生じる。乾燥用空気は、送風機５３によって回転槽５１内へ送風され、衣類イから水分を奪って多湿となった後、循環ダクト５２を通ってヒートポンプ装置の吸熱器５４へ運ばれる。
【０００６】
吸熱器５４で低温の冷媒に熱を奪われた乾燥用空気は除湿された後、放熱器５５へ運ばれ、吸熱器５４で吸熱された熱量に、圧縮機５６からの熱量が加わって高温となった冷媒からの放熱で加熱され、再び回転槽５１内へと循環される。以上の繰り返しで衣類イの乾燥が進行していく。
【０００７】
ヒートポンプ装置を用いることによって、衣類イに当たった後の乾燥用空気から顕熱および潜熱を吸熱器５４で回収し、放熱器５５において再び乾燥用空気を加熱するための熱量に利用できるため、電熱ヒータによる加熱よりも少ない入力で同量の衣類を同じ時間で乾燥することが可能となる。
【０００８】
さらに、家庭用コンセントの電流容量から、電熱ヒータでの出力可能な熱量は限界があるが、ヒートポンプ装置を用いれば、より少ない入力でより多くの出力が得られるため、より多くの加熱量で乾燥して時間短縮も実現することができる。
【０００９】
また、衣類のしわを低減することを目的に、循環ダクト５２に設けた温度検知手段５９の出力に応じて、回転槽５１内に送風される空気温度が７０℃以下になるように、圧縮能力可変手段６０により圧縮機５６の回転数を制御するようにしている。圧縮機５６は、乾燥工程の開始時には最大能力で作動するが、回転槽５１内に送風される空気温度が上昇するにしたがって能力を低下させて、７０℃以上にならないように圧縮機の回転数を増減するようにしたものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】特開平７−１７８２８９号公報
【特許文献２】特開２００４−３５８０２８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
しかしながら、前記従来の構成では、乾燥用空気が所定温度以下になるように圧縮機の回転数を圧縮能力可変手段によって制御しているため、温度を一定に維持しようとして回転数の増減が頻繁におこなわれ、回転数の増減に伴う電力のロスが発生するとともに、ヒートポンプ装置の管路の共振点と一致する圧縮機の回転数を何度も通過し、騒音が大きくなるという課題があった。
【００１２】
本発明は、前記従来の課題を解決するもので、圧縮機の回転数の変動を少なくして省エネ性を向上し、また、管路の共振点と一致する回転数を最小限にして騒音を抑えることができる衣類乾燥機を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
前記従来の課題を解決するために、本発明の衣類乾燥機は、ヒートポンプ装置と、衣類等を収容し乾燥させる回転ドラムと、前記回転ドラムを回転駆動するモータと、前記回転ドラム内に前記ヒートポンプ装置により加熱された温風を供給する送風ファンと、前記送風ファンにより送風される乾燥用空気を吸熱器から放熱器へと流した後に前記回転ドラムへと導く循環風路と、圧縮機の回転数を検知する回転数検知手段と、前記放熱器に流れる冷媒の温度を検知する冷媒温度検知手段と、前記冷媒温度検知手段の情報により駆動する冷却ファンと、前記圧縮機等を制御し乾燥運転を制御する制御手段とを備え、前記制御手段は、恒率乾燥時に冷媒の温度が標準温度に達しないように前記圧縮機の回転数の上限値を制限し、標準温度より低い冷却ファン駆動温度を設定して前記冷媒温度検知手段で検知した冷媒の温度が冷却ファン駆動温度より高くなると前記冷却ファンを駆動させるようにしたものである。
【００１４】
これによって、圧縮機の回転数の増減による電力のロスを抑えて省エネ性を向上することができ、また、管路の共振点と一致してしまう回転数で回転する時間を少なくして騒音を抑えることができる。
【発明の効果】
【００１５】
本発明の衣類乾燥機は、圧縮機の回転数の変動を少なくして省エネ性を向上するとともに、運転時の騒音を低くすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の実施の形態１の衣類乾燥機の縦断面図
【図２】同衣類乾燥機のシステム概念図
【図３】同衣類乾燥機のブロック図
【図４】同衣類乾燥機を運転した時のヒートポンプ装置の冷媒の温度と圧縮機の回転数の変化、冷却ファンの駆動を示す図
【図５】従来の衣類乾燥機のシステム概念図
【発明を実施するための形態】
【００１７】
第１の発明は、圧縮機と圧縮された冷媒の熱を放熱する放熱器と高圧の冷媒の圧力を減圧するための絞り手段と減圧されて低圧となった冷媒が周囲から熱を奪う吸熱器とを冷媒が循環するように管路で連結したヒートポンプ装置と、衣類等を収容し乾燥させる回転ドラムと、前記回転ドラムを回転駆動するモータと、前記回転ドラム内に前記ヒートポンプ装置により加熱された温風を供給する送風ファンと、前記送風ファンにより送風される乾燥用空気を前記吸熱器から前記放熱器へと流した後に前記回転ドラムへと導く循環風路と、前記圧縮機の回転数を検知する回転数検知手段と、前記放熱器に流れる冷媒の温度を検知する冷媒温度検知手段と、前記冷媒温度検知手段の情報により駆動する冷却ファンと、前記圧縮機等を制御し乾燥運転を制御する制御手段とを備え、前記制御手段は、恒率乾燥時に冷媒の温度が標準温度に達しないように前記圧縮機の回転数の上限値を制限し、標準温度より低い冷却ファン駆動温度を設定して前記冷媒温度検知手段で検知した冷媒の温度が冷却ファン駆動温度より高くなると前記冷却ファンを駆動させるようにしたことにより、圧縮機の回転数の増減による電力のロスを抑えて省エネ性を向上することができ、また、管路の共振点と一致する回転数で回転している時間を少なくして騒音を抑えることができる。
【００１８】
第２の発明は、特に、第１の発明の制御手段は、冷媒の温度が標準温度に達しないように圧縮機の回転数の上限値を制限し、減率乾燥時に標準温度より低い冷却ファン駆動温度を設定して冷媒温度検知手段で検知した冷媒の温度が冷却ファン駆動温度より高くなると冷却ファンを駆動させるようにしたことにより、省エネ性を向上し、低騒音化することができる。
【００１９】
第３の発明は、特に、第１または第２の発明の制御手段は、冷媒温度検知手段で検知した冷媒の温度が冷却ファン駆動温度より低くなると、冷却ファンの駆動を停止するようにしたことにより、省エネ性を向上し、低騒音化することができる。
【００２０】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、この実施の形態によって本発明が限定されるものではない。
【００２１】
（実施の形態１）
図１は、本発明の第１の実施の形態の衣類乾燥機の縦断面図、図２は、同衣類乾燥機のシステム概念図、図３は、同衣類乾燥機のブロック図、図４は、同衣類乾燥機を運転した時のヒートポンプ装置の冷媒の温度と圧縮機の回転数の変化、冷却ファンの駆動を示す図である。
【００２２】
図１〜図４において、衣類イを収容して乾燥させる回転ドラム１は、衣類乾燥機の本体２内に回転自在に設けられ、モータ３によってドラムベルト４を介して回転駆動される。ヒートポンプ装置５は、冷媒を圧縮する圧縮機６と、圧縮後の高温高圧の冷媒の熱を放熱する放熱器７と、高圧の冷媒の圧力を減圧して冷媒の圧力差を維持するためのキャピラリーチューブ等の絞り手段８と、減圧されて低圧となった冷媒が周囲から熱を奪う吸熱器９と、これらを冷媒が循環するように接続する管路１０からなる。
【００２３】
乾燥用空気は、モータ３によって送風ファン１１を回転させて、回転ドラム１の後方から衣類イに向かって送風される。そして衣類イから水分を蒸発させ、湿気を多く含んだ状態の乾燥用空気は、ドア１２の内部に取り付けられたフィルター１３により衣類イから発生したリントやほこりが回収され、循環風路１４を通ってヒートポンプ装置５の吸熱器９と放熱器７へと導かれる。吸熱器９では乾燥用空気を冷却除湿し、放熱器７で乾燥用空気を再加熱して送風ファン１１により回転ドラム１へと送り込まれる。
【００２４】
本体２と回転ドラム１は、乾燥用空気が漏れないようにフェルトなどのシール部材１５により回転ドラム１の前方と後方をシールしている。吸熱器９で乾燥用空気を冷却除湿した際に生じた除湿水は、排水ポンプ（図示せず）により除湿タンク（図示せず）に排出する。
【００２５】
乾燥度検知手段１６は、回転ドラム１内に形成される乾燥室の前面部に設けてあり、回転ドラム１内で撹拌される衣類イと接触する電極の抵抗値から衣類イの乾燥度を検出する。また、冷媒温度検知手段１７は、放熱器７の管路１０に設け、放熱器７を流れる冷媒の温度を検知している。
【００２６】
圧縮機６の回転数を検知する回転数検知手段１８を備えた制御手段１９は、乾燥度検知手段１６、冷媒温度検知手段１７などの情報をもとに、モータ３、圧縮機６、送風ファン１１等を制御し、衣類イ等の乾燥対象を乾燥させる乾燥運転を実行する。なお、矢印Ｂは、乾燥用空気の流れを示している。
【００２７】
また、冷却ファン２０は、乾燥運転を開始し、冷媒の温度が上昇してくると動作し、圧縮機６の熱量を冷却するように、冷媒を加圧する圧縮機６、管路１０を循環する冷媒、循環風路１４を流れる乾燥用空気の少なくとも１つを冷却し、冷媒の熱量を放熱させるようにしている。本実施の形態では、図２に示すように、冷却ファン２０で圧縮機６を冷却するようにしている。なお、冷却ファン２０による冷却対象を複数としてもよい。
【００２８】
以上のように構成された衣類乾燥機について、以下その動作、作用を説明する。まず、乾燥する衣類イをドア１２を開閉して回転ドラム１内に入れる。次に、乾燥運転を開始すると、モータ３が回転し、回転ドラム１および送風ファン１１が回転して乾燥用空気の流れ（矢印Ｂ）が生じる。乾燥用空気は、回転ドラム１内の衣類イから水分を奪って多湿となった後、フィルター１３を通過し、循環風路１４内を通ってヒートポンプ装置５の吸熱器９へ導かれる。回転ドラム１は、モータ３によりドラムベルト４を介して回転駆動され、衣類イは回転ドラム１内で上下に撹拌される。
【００２９】
ヒートポンプ装置５の圧縮機６を作動させると、冷媒が圧縮され、この圧力により放熱器７、絞り手段８、吸熱器９を循環する。放熱器７では高圧状態で冷媒の熱が放出され、吸熱器９では、絞り手段８で減圧されて低圧状態となり冷媒へ熱が吸収される。このとき送風機１１が作動し、循環風路１４を流れる乾燥用空気を放熱器７の放熱によって加熱する。
【００３０】
回転ドラム１内に送風された温風は、衣類イの間を通るときに水分を奪って多湿となった後、フィルター１３によりリント等の異物が除去され、循環風路１４内を通ってヒートポンプ装置５の吸熱器９へ導かれる。この多湿の乾燥用空気は、吸熱器９を通過する際に顕熱と潜熱が奪われて除湿され、乾いた空気と除湿水に分離される。
【００３１】
この乾いた空気は、放熱器７で再び加熱され、温風となって送風ファン１１により再び回転ドラム１内へ送風される。一方、吸熱器９で結露した除湿水は、排水ポンプ（図示せず）により除湿タンク（図示せず）に排出する。
【００３２】
図４に示すように、制御手段１９は、冷媒温度検知手段１７の出力に応じて圧縮機６の回転数を制御しており、冷媒の温度が標準温度ｔに達しないように圧縮機６の回転数の上限値を段階的にｒ１からｒ２へ制限するようにしている。
【００３３】
乾燥初期は、上限をｒ１に設定して圧縮機６を駆動させているが、冷媒の温度が上昇してくると、段階的に上限回転数を下げていき、冷媒の温度が標準温度ｔに達しない状態で安定する回転数ｒ２まで低下させる。このことにより、冷媒の温度が標準温度ｔに達していないので、圧縮機６の回転数はｒ２で安定した状態になる。
【００３４】
また、恒率乾燥運転時は、標準温度ｔより低い冷却ファン駆動温度を設定して、冷媒温度検知手段１７の情報により冷却ファン２０を駆動させ、循環風路１４を流れる乾燥用空気、管路１０を循環する冷媒、冷媒を加圧する圧縮機６の少なくとも１つ、または、複数を冷却し、冷媒の熱量を放熱させるようにしている。
【００３５】
これは放熱器７で放熱される熱量は、吸熱器９で吸熱された熱量と圧縮機６の入力分が放熱される。このため、乾燥用空気は循環しているので、次第に放熱器７側の冷媒の温度は高くなる。圧縮機６の回転数が一定の場合は、冷媒が高温になり過ぎると、冷媒の安定した熱交換がおこなわれないため、圧縮機６を停止しなければならない。
【００３６】
また、高温時は圧力も高いので、回転数が同じ状態では圧縮機６の入力も多くなり、電力を消費することになる。そこで、熱量の収支を合わせるため、圧縮機６の回転数を低下させる代りに冷却ファン２０を駆動させ、乾燥用空気から回転ドラム１や循環風路１４を介して循環空気外へ熱量を放出させて熱収支を合わせている。
【００３７】
冷却ファン２０は、標準温度ｔより低く設定された冷却ファン駆動温度を超えると動作し、冷却ファン駆動温度から所定量低下すると動作を停止する。なお、乾燥用空気の代わりにヒートポンプ装置５を循環している冷媒から放出させてもよい。
【００３８】
以上のように、圧縮機６の回転数の上限値を、冷媒の温度が標準温度ｔに達しないように段階的に低下させて制限するとともに、冷却ファン２０を駆動することにより、乾燥工程の恒率乾燥時において、圧縮機６の回転数を安定した状態にでき、圧縮機６の回転数の増減に伴う電力ロスを抑えて消費電力量を低減することができる。また、回転数の増減にともなうヒートポンプ装置５の管路１０の共振点と一致してしまう回転数を最小限に抑えることができ、乾燥運転時の低騒音化を実現することができる。
【００３９】
また、乾燥初期（予熱乾燥域）の圧縮機６の上限回転数ｒ１を恒率乾燥時の回転数ｒ２より高く設定しているので、乾燥初期からｒ２で乾燥を行なったときより冷媒の温度上昇が速くなり、乾燥時間を短くすることができる。
【００４０】
このように、乾燥初期の圧縮機６の上限回転数を恒率乾燥時の回転数ｒ２より高い回転数ｒ１に設定して乾燥運転をおこなうことにより、乾燥時間を短縮でき、省エネ性を向上し、低騒音化することができる。
【００４１】
また、乾燥工程の後半には衣類イから蒸発する水分量が少なくなる減率乾燥域になる。この減率乾燥時は、乾燥用空気に含まれる水分量が少ないため、圧縮機６の回転数が同じときは恒率乾燥時の冷媒の温度より同等か若干低下する。この減率乾燥時においても冷却ファン２０を駆動するとともに、圧縮機６の上限回転数をｒ２に維持することにより、冷媒の温度は標準温度ｔに超えることなく安定した状態にでき、圧縮機６の回転数の増減に伴う電力ロスを抑えて消費電力量を低減することができる。また、回転数の増減に伴うヒートポンプ装置５の管路１０の共振点と一致してしまう回転数を最小限に抑えることができ、低騒音化も行なうことができる。
【００４２】
以上のように、冷媒の温度が標準温度ｔに達しないように圧縮機６の回転数の上限値を制限するようにし、減率乾燥時において冷却ファン２０を動作することにより、回転ドラム１や循環風路１４より熱量を放出して、圧縮機６の回転数を安定するようにでき、圧縮機６の回転数の増減に伴う電力ロスを抑えて消費電力量を低減することができる。また、回転数の増減に伴うヒートポンプ装置５の管路１０の共振点と一致してしまう回転数を最小限に抑えることができ、低騒音化も行なうことができる。
【００４３】
また、冷媒の温度が冷却ファン駆動温度より低下したときは、冷却ファン２０の駆動を停止する。このように、冷媒の温度が冷却ファン駆動温度に達すると冷却ファン２０を動作させ、冷却ファン駆動温度より低いときは、冷却ファン２０を停止するようにしたことにより、省エネ性を向上し、低騒音化することができる。
【産業上の利用可能性】
【００４４】
以上のように、本発明にかかる衣類乾燥機は、圧縮機の回転数の変動を少なくして省エネ性を向上するとともに、運転時の騒音を低くすることができるので、衣類乾燥機として有用である。
【符号の説明】
【００４５】
１    回転ドラム
３    モータ
５    ヒートポンプ装置
６    圧縮機
７    放熱器
８    絞り手段
９    吸熱器
１０  管路
１１  送風ファン
１４  循環風路
１７  冷媒温度検知手段
１８  回転数検知手段
１９  制御手段
２０  冷却ファン
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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